高性能环氧树脂复合材料的制备与性能研究

发布时间：2021-09-19 05:36

　　为了满足环氧树脂（EP）在高精端领域应用的性能要求,本文通过引入笼型聚倍半硅氧烷（POSS）、纳米氧化锌、氧化石墨烯（GO）等改性剂制备了综合性能优异的三元环氧树脂复合材料,并对其力学性能、抗紫外辐射性能和导热性能进行了测试与表征。本文首先制备了三种带有不同官能团的POSS的环氧树脂复合材料,对比探究了 POSS增韧环氧树脂的机理及影响因素。实验结果表明,由于Methacryl-POSS/EP在环氧树脂基体中有更好的分散性,并且官能团具有更长的分子链可以与基体有更高的交联强度,因此其比其他两种POSS对环氧树脂的增韧效果更好。扫描电子显微镜形貌（SEM）分析与力学性能测试结果相吻合。热重分析表明,环氧树脂的热降解机理没有发生变化,加入POSS纳米粒子对其优异的热稳定性没有明显影响。根据以上研究基础,为了提高环氧树脂在户外应用时的抗紫外性能,采用溶液共混法将制备了 Vinyl-POSS-ZnO/EP抗紫外增韧复合材料。实验结果表明,经过紫外光辐射处理后,纯环氧树脂体系的弯曲强度值降低了 20.7%,冲击强度值降低了 20.3%。然而,添加1.OphrVinyl-POSS和2.0phrZn... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１．（ａ）ＤＰ－ＰＯＳＳ的化学结构式，（ｔＯＲｉＳＯＶ－ＰＯＳＳ的化学结构式，Ｒ２为Ｍ－ＰＯＳＳ??的化学结构式??

ＰＯＳＳ／ＥＰ复合材料的制备与力学性能表征??合材料的力学性能和ＰＯＳＳ对环氧树脂的增軔机理在本章进行了表征和讨论。??图２．丨展示了三种ＰＯＳＳ的化学结构式。??（ａ）?Ｒ、，Ｒ??〇＾Ｓｉ＾?＾－Ｓｉ?ＳＵ〇??Ｒ＾＾０＾ｓｉｒＶ°Ｓ－ｓｒＲ??Ｊ：ｌ?１％??Ｒ，、一＇?Ｒ－—＾??（ｂ）?Ｒ、?Ｒ??Ｕ＼?＼?＼?？。??Ｒ?Ｒ??图２．１．（ａ）ＤＰ－ＰＯＳＳ的化学结构式，（ｔＯＲｉＳＯＶ－ＰＯＳＳ的化学结构式，Ｒ２为Ｍ－ＰＯＳＳ??的化学结构式??Ｆｉｇ．?２．１?（ａ）?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ＤＰ－ＰＯＳＳ，?（ｂ）?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ＯＶ－ＰＯＳＳ?（Ｒｌ）?ａｎｄ??Ｍ－ＰＯＳＳ?（Ｒ２）??２．２实验部分??２．２．１试剂与仪器??表２．１实验试剂??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｒｅａｇｅｎｔｓ??名称?纯度?生产厂家??Ｏｃｔａｖｉｎｙｌ－ＰＯＳＳ?ＡＲ?Ａｌａｄｄｉｎ?ＵＳＡ，?ＬＬＣ??Ｍｅｔｈａｃｒｙｌ－ＰＯＳＳ?ＡＲ?ＨＹＢＲＩＤ?ＰＬＡＳＴＩＣ，?ＩＮＣ??ＤｏｄｅｃａＰｈｅｎｙｌ－ＰＯＳＳ?ＡＲ?ＨＹＢＲＩＤ?ＰＬＡＳＴＩＣ，?ＩＮＣ??２－Ｅｔｈｙｌ－

２．３结果与讨论??２．３．１冲击强度测试??图２．３显示了具有不同ＰＯＳＳ含量的三种纳米复合材料的冲击强度，每个数??据点为三次单独测量值的平均值。可以看出，随着ＰＯＳＳ含量的增加，纳米复合??材料的冲击强度达到最大值，然后随着ＰＯＳＳ含量的增加冲击强度逐渐降低。??这是由于ＰＯＳＳ分子中柔韧的Ｓｉ－０键可以提高基体的初性，当基体受到外力作??用时，ＰＯＳＳ颗粒可以作为应力转移点，避免了应力在某一点的集中｜４５］。当加入??的ＰＯＳＳ达到极限值后，基体的冲击强度出现了下降的趋势，这是由于ＰＯＳＳ纳??米粒子在环氧树脂基体中发生了团聚现象。如图２．４材料的断面ＳＥＭ图所示，??过量的ＤＰ－ＰＯＳＳ（ａ）和ＯＶ－ＰＯＳＳ（ｂ）纳米颗粒在环氧树脂中出现了明显的团聚??现象，团聚形成的大颗粒降低了复合材料的械性能。??＾?＇?ＯＶ－ＰＯＳＳ?＾?＇?ＤＰ－ＰＯＳＳ??耷?耷?３０．ＪＪ??＾?３０?２Ｊ．５１?＾?３０?■?２４．９?■１＇Ａ?＾??０．２?０．４?０．６?０．Ｓ?１．０?１．２?１．４?０．４?０?６?０Ｓ?１０?１．２?１．４?１６??Ｃｏｎｔｅｎｔ?（ｐｈｒ）?Ｃｏｎｔｅｎｔ?（ｐｈｒ）??一?４０Ｐ?３￥


本文编号：3401122